专利名称：一种基于多耦合器的声表面波压力传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压力传感器。
背景技术：
当前传感器技术的发展趋势主要是1、从接触式向非接触式发展，从无源式向有源式(带信号处理电路)方向发展。2、实现多功能化、集成化和智能化。多功能化是指一个传感器可检测多个参数，集成化是利用MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems,即微机电系统)技术将敏感元件、处理器集成在一个芯片上；智能化是传感器与E⑶(Electronic Control Unit，即电子控制单元)结合，具有自我检测、记忆和校准能力。3、为了实现传感器的信息共享，新型数字式传感器必须有嵌入式的微处理器，有的要求数字式输出，适合CAN 总线、LIN总线等总线要求。但是，传统的传感器已经远远无法满足上述要求了。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够满足传感器发展需要的压力传感器。为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于多耦合器的声表面波压力传感器，其特征在于包括耦合器式声表面波压力传感器，耦合器式声表面波压力传感器的输入端连接压力测试端，其输出端以总线方式连接单片机，在单片机上连接有显示模块及按键模块。优选地，所述耦合器式声表面波压力传感器包括传感器，传感器的输出端连接波导定向耦合器，波导定向耦合器的输出端连接模数转换电路，模数转换电路通过数字接口连接总线，数字接口还连接存储单元。优选地，所述波导定向耦合器为波导双孔定向耦合器或波导多孔定向耦合器。本发明的优点是一、高精度，高灵敏度耦合器式声表面波压力传感器是继陶瓷、半导体、光纤等传感器之后的一直后起之秀。一般的陶瓷或半导体材料制成的传感器， 大多采用电阻式或电容式，以迷你信号输出，需经模/数转换才能与计算机接口。而声表面波技术制成的传感器，工作时，信号输出不需经A/D (模/数)转换便可与计算机接口，因而精度尚。二、便于大批量生产耦合器式声表面波压力传感器的关键部件——声表面波谐振器或延迟线，采用半导体平面制作工艺，极易集成化，一体化，各种功能电路易组合和简化，结构牢固，质量稳定，重复性及可靠性好。易于大批量生产，为电子技术发展，为表面安装及组装技术都提供了方便的条件。三、体积小，重量轻，功耗低从理论分析可知，耦合器式声表面波压力传感器的 90%以上的能量集中在距表面一个波长左右的深度内，因而损耗低；加上耦合器式声表面波压力传感器电路简单，所以整个传感器的功耗很小。四、维修方便防丢和电子锁功能通过单片机进行控制，可以通过对电路的检测进行功能维修。
五、结构工艺性好耦合器式声表面波压力传感器是平面结构，设计灵活；片状外形，易于组合；能比较方便地实现单片多功能化，智能化；安装容易，并能获得良好的热性能和机械性能。
图1为本发明的系统框图2为耦合器式声表面波压力传感器的电路框图。
具体实施例方式为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。如图1所示，本发明提供的一种基于多耦合器的声表面波压力传感器，包括耦合器式声表面波压力传感器，耦合器式声表面波压力传感器的输入端连接压力测试端，其输出端以总线方式连接单片机，在单片机上连接有显示模块及按键模块。本系统中的单片机采用AT89C51，AT89C51是一种低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，不需要外部的扩展存储器，使整个系统的结构简单。显示模块采用1602LCD显示器。按键模块一共设有三个按键，分别是加一键、减一键和复位键，当需要对控制器进行设置时，首先按输入和确定键进入设置的状态，再通过加一键和减一键来设置具体的数值，最后按输入和确定键进行确定和退出设置状态，复位键用来当系统死机时使系统恢复到初试的状态重新运行。如图2所示，耦合器式声表面波压力传感器包括传感器，传感器的输出端连接波导定向耦合器，波导定向耦合器的输出端连接模数转换电路，模数转换电路通过数字接口连接总线，数字接口还连接存储单元。它改变了传统的测试方法，能在现场采集压力数据，并直接将温度物理量变换为数字信号，并以总线方式传送到计算机进行数据处理。耦合器采用波导双孔定向耦合器，其原理为主、副波导通过其公共窄壁上两个相距的小孔实现耦合。波导双孔定向耦合器是依靠波的相互干涉而实现主波导的定向输出，在耦合口上同相叠加，在隔离口上反相抵消。为了增加定向耦合器的耦合度，拓宽工作频带，系统也可采用波导双孔定向耦合器。在传感器工作情况下，给传感器输入端(也就是波导双孔定向耦合器的输入端)加变换的电压信号使其内部产生振荡并且通过内部基板传播到波导双孔定向耦合器的输出端，测试端的压力作用在传感器的表面膜上产生压力时即改变了声波传播的相位，在接收端产生频率的变换，在传感器内部模数转换模块的采样下，将其转换成数字信号输入到单片机中处理，并显示压力值大小。
权利要求
1.一种基于多耦合器的声表面波压力传感器，其特征在于包括耦合器式声表面波压力传感器，耦合器式声表面波压力传感器的输入端连接压力测试端，其输出端以总线方式连接单片机，在单片机上连接有显示模块及按键模块。
2.如权利要求1所述的一种基于多耦合器的声表面波压力传感器，其特征在于所述耦合器式声表面波压力传感器包括传感器，传感器的输出端连接波导定向耦合器，波导定向耦合器的输出端连接模数转换电路，模数转换电路通过数字接口连接总线，数字接口还连接存储单元。
3.如权利要求1所述的一种基于多耦合器的声表面波压力传感器，其特征在于所述波导定向耦合器为波导双孔定向耦合器或波导多孔定向耦合器。
全文摘要
本发明提供了一种基于多耦合器的声表面波压力传感器，其特征在于包括耦合器式声表面波压力传感器，耦合器式声表面波压力传感器的输入端连接压力测试端，其输出端以总线方式连接单片机，在单片机上连接有显示模块及按键模块。本发明的优点是一、高精度，高灵敏度；二、便于大批量生产；三、体积小，重量轻，功耗低；四、维修方便；五、结构工艺性好。
文档编号G01L9/08GK102393271SQ20111035149
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者卢文科, 朱瞿臻, 李媛媛 申请人:上海工程技术大学, 东华大学